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重力坝岸坡坝段侧向抗滑稳定分析及建基面开挖设计（水利部珠江水利委员会技术咨询（广州）有限公司广东广州 510610）摘要：水利工程重力坝设计中，大坝建基面在岸坡坝段受地形地质条件制约，可能出现岸坡开挖出较陡的建基面，宜考虑坝段沿坝轴线方向的侧向抗滑稳定性，需采取必要的工程措施或合理设计建基面的开挖，以确保岸坡坝段的侧向抗滑稳定。
某水库大坝两岸地形较陡，岸坡坝段通过合理设置一定宽度的水平段平台，有效解决了岸坡坝段的侧向抗滑稳定性问题。
关键词：重力坝；侧向抗滑稳定；刚体极限平衡；工程措施。
0 引言重力坝抗滑稳定是否满足规范设计要求，直接影响到大坝的安全，两岸坡坝段因其基础面倾向于河床方向，它在上游水位压力的作用下，可能致使坝体沿坝基接触面向下游滑动［1］。
同时在自重的作用下，它还具有沿坝轴线侧向滑动的趋势，当岸坡坝段的建基面越陡，侧向滑动趋势就越大。
因此岸坡坝段在自重与上游水压力共同作用下具有向下游和向河床滑动的可能，其抗滑稳定性往往较河床坝段更为不利，为解决岸坡坝段侧向抗滑稳定不足，需采取必要的工程措施或合理设计建基面的开挖，以确保坝段的侧向抗滑稳定。
1 侧向抗滑稳定受力分析1.1 受力分析根据《混凝土重力坝设计规范》［2］（SL319-2018），较陡的岸坡坝段，宜按整个坝段三向荷载的合力方向分析计算其抗滑稳定性。
在计算岸坡坝段三向荷载共同作用的抗滑稳定时，应采用抗剪断强度公式计算其抗滑稳定性。
若岸坡较平缓，开挖后形成的分级平台高差不大，岸坡坝段的抗滑稳定计算可采用水平建基面的抗滑稳定计算公式；若岸坡较陡，计算时宜按合力计算其抗滑稳定。
参考《水工设计手册》［3］对于多平台的受力简化处理，假定斜坡上坝块为滑动体，位于水平建基面的坝块为阻滑体，综合考虑滑动体和阻滑体之间的相互作用，用刚体极限平衡法分别令滑动体和阻滑体采用等安全系数法，求出滑动体和阻滑体的内力R，再求出整个滑移体的抗滑稳定安全系数。
下图为岸坡段开挖呈台阶状示意图，坝段的倾面部分为单元1，水平开挖面部分为单元2，单元1与单元2受力作用如图2所示［3］。
重力坝地基施工方案设计1. 引言重力坝是一种常见的大型水利工程，用于蓄水、防洪和发电等目的。
而在重力坝的施工过程中，地基工程是至关重要的一步。
地基施工的质量对于工程的稳定性和安全性有着重要的影响。
因此，本文将重点探讨重力坝地基施工的方案设计。
2. 施工前的地质勘察在进行重力坝地基施工之前，必须进行详细的地质勘察工作。
地质勘察旨在了解地质条件，包括地质构造、岩性、岩层裂隙、地下水位等信息。
通过地质勘察，可以评估地基稳定性及可能出现的地质灾害风险，为施工方案的设计提供依据。
3. 地基处理方案设计基于地质勘察结果，我们可以制定地基处理方案。
通常来说，重力坝的地基处理可以采用以下几种方法：3.1 土石方加固土石方加固是指通过土方的加固和处理，增加地基的稳定性。
常见的土石方加固方法包括填充土、加固墙和加固梁等。
在地质良好、土质稳定的地区，土石方加固是一种经济有效的地基处理方式。
3.2 桩基础桩基础是一种通过在地基中打入桩来分散荷载的施工方法。
桩基础分为钢筋混凝土桩、摩擦桩和地下连续墙桩等。
在地质条件复杂、土质较差的地区，桩基础是一种较为常用的地基处理方式。
在具有坚硬岩石基岩的地区，岩基处理是重力坝地基施工的常用方式。
岩基处理包括冲孔爆破、岩石开挖和岩石拓展等。
通过岩基处理，可以保证地基的坚固性和稳定性。
4. 施工工艺与技术在地基处理方案设计完成之后，需要制定相应的施工工艺与技术。
一般而言，重力坝地基施工分为以下几个步骤：4.1 坝体挖掘首先需要进行坝体的挖掘工作。
挖掘深度和坝体的形状根据设计要求来确定。
在挖掘过程中，需要注意地质条件和施工安全，采取合理的措施防止塌方和土体滑坡等意外发生。
根据前面设计的地基处理方案，进行相应的地基处理工作。
这可能包括填充土、打桩、冲孔爆破等。
地基处理过程应保证施工质量，确保地基的稳定性和强度。
4.3 坝体回填地基处理完成后，进行坝体回填工作。
回填材料的选择应符合设计要求，注意回填的均匀性和密实度。
前沿重力坝工程地质问题主要研究枢纽工程区地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件、物理地质现象等工程地质条件与枢纽工程及各水工建筑物的相互作用与影响。
在水利水电工程建设中，不可避免地会遭遇各种复杂的地质条件，如深厚覆盖层、活断层和强震区、复杂岩体结构及软弱岩体、高边坡及大型滑坡体、高地应力和高地下水位、岩溶渗漏等问题。
重力坝主要工程地质问题主要包括以下几个方面：1) 弱结构面及其力学参数：岩体是岩石与结构面的结合体，结构面力学性质较差，是决定岩体结构类型、岩体质量、变形、透水性以及岩体稳定性的主要因素。
其中软弱结构面和软弱夹层由于力学强度低，影响水工建筑物整体稳定、变形稳定及渗透稳定，因此要查明结构面及软弱夹层的分布、连通性、厚度、性状、起伏差、分带、上下游岩体的完整性，检测其强度、变形和渗透性参数等。
不同类型的结构面及软弱夹层，工程性状有明显差别。
2)坝基岩体工程地质分类：坝基岩体工程地质分类主要适用于高混凝土重力坝，用于评价坝基岩体的变形和抗滑稳定性能。
坝基岩体工程地质分类对准确把握坝基岩体工程特性、合理选取岩体物理力学参数、客观评价坝基岩体稳定安全性以及对坝基开挖和地基处理设计等方面都起到了主要的指导作用。
3)抗滑稳定性分析及安全评价：坝基抗滑稳定性是指大坝在各种设计工况下抵抗发生剪切破坏的可靠性，是重力坝的主要问题之一。
由于坝基岩体地质结构不同，其滑动模式可归纳为3种类型：表面滑动、浅层滑动和深层滑动。
具体到某一座大坝，哪一类型滑动模式最危险、起控制作用的，则要结合工程的具体地质条件来判断，通过计算分析加以确定。
4)建基面选择：建基面位置的选择，应该考虑在经济可行的地基处理以后，能够满足大坝对地基的基本要求，即具有足够的力学强度、足够的抗滑稳定安全性、足够的抗变形性能和良好的抗渗性能，并有足够的耐久性，防止岩体性质在高压水的长期作用下发生恶化。
就地质而言，影响建基面选择的主要因素包括岩性、岩体结构、岩体完整性、岩体风化和卸荷特征、水文地质条件和地应力等。
重力坝建坝对地质要求及建基面确定原则重力坝是一种常见的水利工程建筑物，通常用于水电站、灌溉工程等。
在建造重力坝的时候，地质要求非常重要，这决定了重力坝的结构和稳定性能，也关系到整个水利工程的质量和安全。
因此，在建造重力坝的时候，必须严格掌握地质要求和建基面确定原则，确保重力坝的结构可靠和稳定。
地质要求在建造重力坝的时候，先要进行地质勘探，了解地层结构和物理特性，确定坝址位置和建坝方案。
地质要求主要包括以下几个方面：一、坝址地质条件重力坝要选在地形起伏稳定、地形坚实、河道陡峭、洪水流速快、土石流等自然灾害发生较少的地区，以保证坝址地质条件稳定，不易发生坍塌和滑坡等不良现象，对于水文条件和水流速度的选择需要非常谨慎。
二、基础地质条件重力坝的基础是整个结构的基础，基础地质条件的好坏直接决定了重力坝的稳定性和寿命。
基础地质条件好的地方应该优先选择建造重力坝。
基础地质条件包括土层稳定性、基础岩体质量、基础岩体的变形和惯性特性等。
三、坝体地质条件坝体地质条件好坏和稳定性直接相关。
大多数重力坝采用均质性底部和上部稍微变形的混凝土结构，因此，在选择坝体地质条件时，需要优先选择岩层组成紧密、岩体均质、无裂缝、无滑动面、无破碎和泻湖隐患的地方。
建基面确定原则建立重力坝的建基面必须符合重力坝建造的原则，确保坝体稳定，地基沉降小，耐震性好。
建基面确定原则包括以下几个方面：一、建基面要求在建造坝基面时，应确定重力坝的上下游断面轮廓和孔口及其他附属工程的基金表面，确保基础表面为均匀的岩石或混凝土表面，并对地下的渗透量进行全面调查，以确保基础的均衡和稳定性。
二、基础宽度要求重力坝的建基面应该足够宽，保证宽度比高度的比值达到合适的比例。
通常，宽度与坝高的比例应该在1:6至1:8之间，从而在重力坝承受水压力时能够足够稳定。
三、建基面水平要求在确定坝基面时，必须保证坝体水平稳定，才能不悬浮和倾斜，正常工作。
因此，重力坝的坝基面必须平行于谷地地形轮廓线，同时基础表面的均匀性和规律性也要得到充分的保证。
重力坝建坝对地质要求及建基面确定原则The manuscript was revised on the evening of 2021前沿重力坝工程地质问题主要研究枢纽工程区地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件、物理地质现象等工程地质条件与枢纽工程及各水工建筑物的相互作用与影响。
在水利水电工程建设中，不可避免地会遭遇各种复杂的地质条件，如深厚覆盖层、活断层和强震区、复杂岩体结构及软弱岩体、高边坡及大型滑坡体、高地应力和高地下水位、岩溶渗漏等问题。
重力坝主要工程地质问题主要包括以下几个方面：1) 弱结构面及其力学参数：岩体是岩石与结构面的结合体，结构面力学性质较差，是决定岩体结构类型、岩体质量、变形、透水性以及岩体稳定性的主要因素。
其中软弱结构面和软弱夹层由于力学强度低，影响水工建筑物整体稳定、变形稳定及渗透稳定，因此要查明结构面及软弱夹层的分布、连通性、厚度、性状、起伏差、分带、上下游岩体的完整性，检测其强度、变形和渗透性参数等。
不同类型的结构面及软弱夹层，工程性状有明显差别。
2)坝基岩体工程地质分类：坝基岩体工程地质分类主要适用于高混凝土重力坝，用于评价坝基岩体的变形和抗滑稳定性能。
坝基岩体工程地质分类对准确把握坝基岩体工程特性、合理选取岩体物理力学参数、客观评价坝基岩体稳定安全性以及对坝基开挖和地基处理设计等方面都起到了主要的指导作用。
3)抗滑稳定性分析及安全评价：坝基抗滑稳定性是指大坝在各种设计工况下抵抗发生剪切破坏的可靠性，是重力坝的主要问题之一。
由于坝基岩体地质结构不同，其滑动模式可归纳为3种类型：表面滑动、浅层滑动和深层滑动。
具体到某一座大坝，哪一类型滑动模式最危险、起控制作用的，则要结合工程的具体地质条件来判断，通过计算分析加以确定。
4)建基面选择：建基面位置的选择，应该考虑在经济可行的地基处理以后，能够满足大坝对地基的基本要求，即具有足够的力学强度、足够的抗滑稳定安全性、足够的抗变形性能和良好的抗渗性能，并有足够的耐久性，防止岩体性质在高压水的长期作用下发生恶化。
重力坝的地基处理材料及构造重力坝是一种利用重力作用来抵抗水压力的建筑结构，一般用于水库等水利工程中。
其主要特点是结构简单，施工相对方便，适用于各种地质条件。
为了确保重力坝的稳定性，需要对地基进行处理，并选用适当的材料进行施工。
地基处理是指在建造重力坝之前，对地基进行必要的改造和强化工作，以提高地基的稳定性和承载能力。
地基处理的方法可以分为原状地基和改良地基两种。
对于原状地基，如果地基的承载能力不足，需要进行一些处理。
一种常见的方法是在地基上进行凿井，取土填充，增加地基的抗压能力。
另一种方法是采用地基灌浆，即通过注浆的方式在地基中注入稳定剂，增加地基的密实度和强度。
改良地基主要是指对不稳定的地基进行加固工作。
常见的改良地基的方法有土工布、挤浆桩和钻孔灌注桩等。
土工布可以增加地基的抗渗性和稳定性，可以防止地基的冲刷和下滑。
挤浆桩是通过在地基中打孔，并注入水泥砂浆或混凝土，形成一根根坚固的桩体，增加地基的承载能力。
钻孔灌注桩是通过在地基中打孔，并注入混凝土，形成一根根坚固的灌注桩，用来增加地基的稳定性和承载能力。
在重力坝的材料选择方面，主要侧重于选择适合的混凝土和填充材料。
混凝土是重力坝最主要的材料，一般要求具有足够的强度和耐久性，以承受水压力和抵抗侵蚀。
填充材料是指用于填充重力坝背面和坝肩两侧的材料，可以采用天然土、碎石、碎石等。
填充材料应该具有一定的抗冲刷能力和抗滑动能力，以确保重力坝的稳定性。
在重力坝的构造方面，需要考虑坝体的形状、坝冠上游的水流和下游的冲刷问题。
重力坝一般采用三角形或梯形的坝体形状，这种形状可以提高坝体的稳定性。
在坝冠上游的水流问题上，需要采取一些措施控制水流的速度和冲击力，以防止对坝体的冲刷。
在坝体下游的冲刷问题上，可以采取一些地质防护措施，如设置堆石包防护等，以防止地基的冲刷和下滑。
总之，重力坝的地基处理、材料及构造是确保重力坝稳定性的重要方面。
通过选择适当的地基处理方法，合适的材料和合理的构造设计，可以提高重力坝的承载能力和稳定性，保证水库等水利工程的安全和长期稳定运行。
重力坝施工方案引言重力坝是一种常见的水利工程中的水坝类型，它主要依靠自身重力来承受水压力和外部荷载。
本文将介绍重力坝的施工方案，包括选择施工地点、坝型设计、施工方法等内容。
选择施工地点选择合适的施工地点对于重力坝的建设至关重要。
一般来说，施工地点应具备以下特点：1.地质条件稳定：施工地点的地质条件应具备一定的稳定性，以确保重力坝的安全性。
2.供应水源：施工地点应有充足的水源供应，方便施工期间的水资源管理。
3.交通便利：施工地点应有便捷的交通条件，方便运输施工材料和设备。
4.周边环境协调：施工地点周边环境要求与重力坝工程相协调，减少对周边环境的影响。
坝型设计重力坝的坝型设计旨在提供对水压力和外部荷载的均匀分布，并确保坝体的稳定性和强度。
常见的重力坝坝型包括矮墩式、坝顶拱形和坝顶左右翼墙等。
矮墩式重力坝矮墩式重力坝是一种常见的坝型设计，其特点是坝身由多个矮墩组成，可以有效分散水压力，提高重力坝的稳定性和可靠性。
坝顶拱形重力坝坝顶拱形重力坝通过在坝顶设置拱形结构，可以增强坝体的整体稳定性，减少坝身的压力，同时提高了坝体的自重承载能力。
坝顶左右翼墙重力坝坝顶左右翼墙重力坝通过在坝顶两侧设置翼墙，可以增加坝体的横向稳定性和整体均匀性，提高了重力坝的耐久性和可靠性。
施工方法重力坝的施工是一个复杂的过程，需要经验丰富的施工队伍和科学合理的施工方法。
1.土石方施工：施工队伍应根据设计要求进行土石方开挖和填筑工作，确保坝体的稳定性和强度。
2.混凝土浇筑：在土石方施工完成后，进行混凝土浇筑工作。
施工队伍应按照施工计划和工艺要求进行混凝土的搅拌、运输和浇筑，保证坝体的整体质量和强度。
3.坝顶防渗处理：为防止水渗漏，需要在坝顶进行防渗处理。
采用适当的防渗材料和工艺，保证坝顶的完整性和防渗效果。
4.坝基处理：在施工过程中，施工队伍需要对坝基进行处理，以确保坝体与地基之间的紧密联系，提高坝体的稳定性和承载能力。
施工安全措施在施工过程中，应始终重视施工安全，采取措施确保施工人员和周边环境的安全。
